[发明专利]一种背板总线主站、系统及其数据通信方法

权利要求书

1.一种背板总线主站，其特征在于，包括应用层单元、数据链路层单元、共享缓冲区、轮询控制信息缓冲区和物理收发器，所述应用层单元通过中央处理器CPU核实现，所述数据链路层单元、共享缓冲区和轮询控制信息缓冲区基于现场可编程门阵列FPGA实现，其中：

所述应用层单元，用于接收配置参数集并进行解析，所述配置参数集包括非周期诊断数据、周期轮询数据和配置数据，将解析出的非周期诊断数据存储至所述共享缓冲区；读取所述共享缓冲区内的非周期诊断结果；将解析出的周期轮询数据和配置数据存储至所述轮询控制信息缓冲区；读取所述共享缓冲区内的轮询访问结果；

所述数据链路层单元，用于当所述共享缓冲区内的轮询控制标志有效时，读取所述轮询控制信息缓冲区的周期轮询数据和配置数据，将所述配置数据发送至一个或多个从站，根据所述周期轮询数据对一个或多个从站进行轮询控制，接收从站的轮询访问结果并将轮询访问结果存储至所述共享缓冲区；当所述共享缓冲区内的服务消息标志有效时，读取所述共享缓冲区中的非周期诊断数据，根据所述非周期诊断数据与一个或多个从站建立非周期通信过程，接收一个或多个所述从站的诊断结果并存储至所述共享缓冲区；

所述物理收发器，用于在所述数据链路层单元和一个或多个从站之间实现数据的物理收发。

2.根据权利要求1所述的背板总线主站，其特征在于，所述应用层单元还用于，在上电后进行硬件初始化配置，启动背板总线协议栈，并置所述共享缓冲区中的协议栈启动标志有效；在所述将解析出的周期轮询数据和配置数据存储至所述轮询控制信息缓冲区之后，所述应用层单元还用于：置所述共享缓冲区中的轮询控制标志有效；

在所述读取所述轮询控制信息缓冲区的周期轮询数据和配置数据之前，所述数据链路层单元还用于：检测所述共享缓冲区中的协议栈启动标志是否有效；当所述共享缓冲区中的协议栈启动标志有效时，启动协议栈状态机，并检测所述共享缓冲区中的轮询控制标志是否有效，当所述共享缓冲区中的轮询控制标志有效时，启动数据链路状态机，并触发所述读取所述轮询控制信息缓冲区的周期轮询数据和配置数据的操作。

3.根据权利要求1所述的背板总线主站，其特征在于，在所述将轮询访问结果存储至所述共享缓冲区之后，所述数据链路层单元还用于：产生中断信号，所述中断信号用于触发所述应用层单元读取所述共享缓冲区内的轮询访问结果。

4.根据权利要求1所述的背板总线主站，其特征在于，所述物理收发器为多点低电压差分信号MLVDS收发器。

5.根据权利要求1所述的背板总线主站，其特征在于，所述应用层单元包括配置接收模块、配置解析模块、对象字典操作模块、对象字典解析模块、轮询数据填充模块、非周期诊断数据处理模块和中断处理模块，其中：

所述配置接收模块，用于接收配置参数集；

所述配置解析模块，用于按照背板总线协议对接收的所述配置参数集进行解析，将解析结果发送至所述对象字典操作模块；

所述对象字典操作模块，用于根据所述配置解析模块的解析结果建立所述对象字典，并对所述对象字典进行更新维护操作；

所述对象字典解析模块，用于对所述对象字典内的数据集进行协议解析，得到所述周期轮询数据和服务数据，将所述周期轮询数据和配置数据发送至所述轮询数据填充模块，将所述非周期诊断数据发送至所述非周期诊断数据处理模块；

所述轮询数据填充模块，用于将解析出的所述周期轮询数据和配置数据存储至所述轮询控制信息缓冲区；

所述非周期诊断数据处理模块，用于对所述非周期诊断数据进行非周期请求和应答处理；

中断处理模块，用于执行中断处理，所述中断处理为读取所述共享缓冲区内的轮询访问结果。